2020 Fiscal Year Research-status Report
マルチスペクトル画像推定と高精度3次元復元に基づく3-D高精細リモートセンシング
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20K06319
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| Research Institution | Toyohashi University of Technology |
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Principal Investigator |
金澤 靖 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50214432)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 健一 一関工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (80707513)
佐藤 建 一関工業高等専門学校, その他部局等, 特命助教 (70647643)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 高精細3Dリモートセンシング / ドローン映像処理 / マルチスペクトル画像推定 / 3次元復元 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では,高精細3-Dリモートセンシングと題し,安価なカメラ付きドローンで撮影した圃場の映像のみを用い,通常の可視カメラ画像から可視以外のスペクトルの画像の高精度な推定を行うと共に,その情報を用いた個々の作物の細かな情報の認識および計測し,高精度かつリアルタイムな3次元計測技術を用いて,推定した個々の作物の詳細な情報を計測した 3 次元形状に重畳することで立体的な解析を可能とする技術の開発を目的として，1年目の研究を実施した．
今年度は，6月から11月に掛け，月1回のペースで柿圃場を撮影し，マルチスペクトル画像，可視画像，個々の木の形状データ作成用の映像，分光器による柿に実の分光特性の測定を行った．これらより，まず，果実の最も重要な指標の一つである糖度に関し，非破壊かつリモートでの推定を試みた．ここでは，柿の実の各種生育状態における厳密な分光特性と実際の糖度を測定し，そこから，マルチスペクトルカメラで観測可能なバンドと糖度との関係を導出し，実際に上空から撮影したマルチスペクトル画像によるリモートでの糖度の推定を行い，実際の画像に糖度を色で表現して，重ねることで実の糖度の可視化を試みた．そして，この成果を電子情報通信学会のパターン認識・メディア理解研究会にて発表を行った．
また高精細3Dリモートセンシングに必要な他の基礎技術として，可視画像からの近赤外画像の推定については，他の圃場での検討を試るために，手法の見直しを行うと共に，高精細かつ高精度な3次元復元については，深層学習による単眼での深度推定法を改良する研究を実施した．現在1通ジャーナル原稿として投稿中であり，もう1通を国際会議に投稿済みである．また圃場の樹木も含めた形状を比較するための技術として，平面状形状に特化した形状記述子を提案し，その有効性を確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
可視画像から近赤外画像の推定においては検討のみで実際の検証までは行えなかった一方で，マルチスペクトルカメラによるリモートでの撮影画像から，柿の糖度推定できる可能性があることがわかり，学会発表を行なったことと，また本研究に極めてな技術である単眼画像からの奥行き推定において有効な結果が得られ，雑誌論文投稿を終えたこと，さらに10月の国際学会にて，本研究と関連するドローン映像処理技術について招待講演を行なうことができたなど，トータルで考えれば概ね順調に進展していると考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
検討で終った可視画像からの近赤外画像の推定およびその応用について行うとともに，個々の木の3D形状データを取得し，各種植生指標や実や木の状態の可視化について検討する．
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| Causes of Carryover |
研究分担者において，初年度の配分額が少なかったため予定していた執行ができず，次年度分と合算して有効に活用しようと考えたため．
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Research Products
(2 results)
